M A N C A IS D E R O LA M EN TO
D ef in iç õ es
Quandosebuscoudiminuirsensivelmenteosproblemas deatritoderesistênciaàaltavelocidade,encontradosnos mancaisdedeslizamento,chegou-seaosmancaisderolamento ousimplesmenterolamentos. Osrolamentossãosimplesmenterolamentosde máquinasconstituídospordoisanéisdeaço(geralmenteSAE52 100)separadosporumaoumaisfileirasdeesferasourolos.V an ta ge n s e d es va n ta ge n s
Vantagensemrelaçãoaosmancaisdedeslizamento: -Menoratritoeaquecimento -Coeficientedeatritodepartida(estático)nãosuperioraodeoperação (dinâmico) -Poucavariaçãodocoeficientedeatritocomcargaevelocidade -Baixaexigênciadelubrificação -Intercambialidadeinternacional -Mantémaformadeeixo -PequenoaumentodafolgaduranteavidaútilV an ta ge n s e d es va n ta ge n s D es va n ta ge n s em re la çã o ao s m an ca is d e d es liz am en to : - Ma io r se n si b ili d ad e ao s ch o q u es - Ma io re s cu st o s d e fa b ri ca çã o - To le râ n ci a p eq u en a p ar a ca rc aç a e al o ja m en to d o ei xo - N ão su p o rt a ca rg as tã o el ev ad as co m o o s m an ca is d e d es liz am en to - O cu p a m ai o r es p aç o ra d ia l
C la ss if ic aç ão Q u an to ao ti p o d e ca rg a q u e su p o rt am , o s ro la m en to s p o d em se r: • R ad ia is - su p o rt am ca rg as ra d ia is e le ve s ca rg as ax ia is . • A xi ai s - n ão p o d em se r su b m et id o s a ca rg as ra d ia is . • Mi st o s - su p o rt am ta n to ca rg a ax ia l q u an to ra d ia l.
R o la m en to f ix o d e u m a ca rr ei ra d e es fe ra s
Éomaiscomumdosrolamentos.Suportacargasradiaise pequenascargasaxiaiseéapropriadopararotaçõesmais elevadas. Suacapacidadedeajustagemangularélimitada,por conseguinte,énecessárioumperfeitoalinhamentoentreoeixo eosfurosdacaixa.R o la m en to f ix o d e u m a ca rr ei ra d e es fe ra s
R o la m en to d e co n ta to a n gu la r d e u m a ca rr ei ra d e es fe ra s A d m it e ca rg as ax ia is so m en te em u m se n ti d o , p o rt an to , d ev e se m p re se r m o n ta d o co n tr ap o st o a u m o u tr o ro la m en to q u e p o ss a re ce b er a ca rg a ax ia ln o se n ti d o co n tr ár io .
R o la m en to d e co n ta to a n gu la r d e u m a ca rr ei ra d e es fe ra s
R o la m en to a u to co m p en sa d o r d e es fe ra s É u m ro la m en to d e d u as ca rr ei ra s d e es fe ra s co m p is ta es fé ri ca n o an el ex te rn o , o q u e lh e co n fe re a p ro p ri ed ad e d e aj u st ag em an gu la r, o u se ja , co m p en sa r p o ss ív ei s d es al in h am en to s o u fl ex õ es d o ei xo .
R o la m en to a u to co m p en sa d o r d e es fe ra s
R o la m en to d e ro lo c ilí n d ri co É ap ro p ri ad o p ar a ca rg as ra d ia is el ev ad as e se u s co m p o n en te s sã o se p ar áv ei s, o q u e fa ci lit a a m o n ta ge m e d es m o n ta ge m .
R o la m en to a u to co m p en sa d o r d e u m a ca rr ei ra d e ro lo s Se u em p re go é p ar ti cu la rm en te in d ic ad o p ar a co n st ru çõ es em q u e se ex ig e u m a gr an d e ca p ac id ad e d e su p o rt ar ca rg a ra d ia l e a co m p en sa çã o d e fa lh as d e al in h am en to .
R o la m en to a u to co m p en sa d o r d e u m a ca rr ei ra d e ro lo s
R o la m en to a u to co m p en sa d o r co m d u as ca rr ei ra s d e ro lo s É u m ro la m en to p ar a o s m ai s p es ad o s se rv iç o s. O s ro lo s sã o d e gr an d e d iâ m et ro e co m p ri m en to . D ev id o ao al to gr au d e o sc ila çã o en tr e ro lo s e p is ta s, ex is te u m a d is tr ib u iç ão u n if o rm e d e ca rg a.
R o la m en to a u to co m p en sa d o r co m d u as ca rr ei ra s d e ro lo s
R o la m en to d e ro lo s cô n ic o s A lé m d e ca rg as ra d ia is , o s ro la m en to s d e ro lo s cô n ic o s ta m b ém su p o rt am ca rg as ax ia is em u m se n ti d o . O s an éi s sã o se p ar áv ei s. O an el in te rn o e o ex te rn o p o d em se r m o n ta d o s se p ar ad am e n te . C o m o só ad m it em ca rg as ax ia is em u m se n ti d o , d e m o d o ge ra l to rn a- se n ec es sá ri o m o n ta r o s an éi s ao s p ar es ,u m co n tr a o o u tr o .
R o la m en to d e ro lo s cô n ic o s
R o la m en to a xi al d e es fe ra A m b o s o s ti p o d e ro la m en to ax ia l d e e sf er a (e sc o ra si m p le s e es co ra d u p la ) ad m it em el ev ad as ca rg as ax ia is , p o ré m , n ão p o d em se r su b m et id o s a ca rg as ra d ia is .P ar a q u e as es fe ra s se ja m gu ia d as fi rm em en te e m su as p is ta s, é n ec e ss ár ia a at u aç ão p er m an e n te d e u m a d et er m in ad a ca rg a ax ia lm ín im a.
R o la m en to a xi al d e es fe ra
R o la m en to a xi al a u to co m p en sa d o r d e ro lo s Po ss u i gr an d e ca p ac id ad e d e ca rg a ax ia l e, d ev id o à d is p o si çã o in cl in ad a d o s ro lo s, ta m b é m p o d e su p o rt ar co n si d er áv ei s ca rg as ra d ia is . A p is ta e sf ér ic a d o an el d a ca ix a co n fe re ao ro la m en to a p ro p ri ed ad e d e al in h am e n to an gu la r, co m p e n sa n d o p o ss ív ei s d es al in h am en to s o u fl ex õ es d o ei xo .
R o la m en to a xi al a u to co m p en sa d o r d e ro lo s
R o la m en to d e ag u lh as Po ss u i u m a se cç ão tr an sv er sa l m u it o fi n a, e m co m p ar aç ão co m o s ro la m en to d e ro lo s co m u n s. É u ti liz ad o es p ec ia lm e n te q u an d o o es p aç o ra d ia l é lim it ad o .
R o la m en to d e ag u lh as
D es ig n aç ão d o s ro la m en to s C ad a ro la m en to m ét ri co p ad ro n iz ad o te m u m a d es ig n aç ão b ás ic a es p ec íf ic a q u e in d ic a o ti p o d e ro la m en to e a co rr el aç ão en tr e su as d im en sõ es p ri n ci p ai s. Es sa s d es ig n aç õ es b ás ic as co m p re en d em 3 , 4 o u 5 al ga ri sm o s, o u u m a co m b in aç ão d e le tr as e al ga ri sm o s, q u e in d ic am o ti p o d e ro la m en to , as sé ri es d e d im en sõ es e o d iâ m et ro d o fu ro ,n es ta o rd em .
Se le çã o d o t ip o d e R o la m en to Es p aç o D is p o n ív el : Pa ra es p aç o s ra d ia is lim it ad o s, o s ro la m en to s in d ic ad o s sã o o s d e ag u lh as . Pa ra es p aç o s ax ia is lim it ad o s, ex is te m al gu m as sé ri es d e ro la m en to s d e ro lo s ci lín d ri co s co m co n st ru çã o m ai s es tr ei ta , o u ro la m en to s rí gi d o s d e es fe ra s
Se le çã o d o t ip o d e R o la m en to In te n si d ad e d a C ar ga : O co n ta to d a es fe ra co m a p is ta é te o ri ca m en te u m p o n to , e d o ci lin d ro u m a re ta , ra zã o p el a q u al in d ic a- se : • R o la m en to s d e es fe ra s - p ar a p eq u en as e m é d ia s ca rg as • R o la m en to s d e ro lo s - p ar a gr an d es ca rg as
Se le çã o d o t ip o d e R o la m en to
Direçãodacarga:Éevidentequeosmancaisradiaissãoindicados parareaçõesradiais,eosaxiaisparareaçõesaxiais,entretanto,a maioriadosrolamentosradiaissuportamcargasaxiais(com exceçãodosrolamentosderoloscilíndricos,comumanelsem flanges-tiposNeNU),poressarazãosãoindicadosparacargas combinadas.Osmancaisaxiaisnãosuportamcargasradiais,com exceçãodorolamentoaxialautocompensadorderolos,edos rolamentosaxiaisdeesferasdecontatoangular,quesuportam pequenascargasradiais.Se le çã o d o t ip o d e R o la m en to D es al in h am en to A n gu la r: Q u an d o o ei xo es tá su je it o a d es al in h am en to an gu la r (f le ch a) , o u q u an d o o s al o ja m en to s n ão sã o u si n ad o s si m u lt an ea m en te , o s ro la m en to s ca p az es d e ab so rv er ta is d ef o rm aç õ es sã o o s au to co m p en sa d o re s.
Se le çã o d o t ip o d e R o la m en to
LimitesdeRotação:Olimitederotaçãonosrolamentoséfunção dediversosfatores,entretantooprincipallimitadoréa temperaturaadmissíveldefuncionamentodolubrífícante.O catálogoforneceoslimitesderotaçãoparacondiçõesnormaisde trabalho.Esseslimitespodemseraumentadossobcuidados especiaisdelubrificaçãoerefrigeração.Se le çã o d o t ip o d e R o la m en to
DeslocamentoAxial:Umeixodeveserapoiadocomum rolamentoposicionadoreumoumaisrolamento(s)livre(s) (preferencialmentedeve-seprocurartomaroeixoumaestrutura isostática,evidentementequandoasdeflexõesdomesmonão sãoconsideráveis),impedindo-seassimotravamentodevidoà forçaaxialgeradapordilataçãodoeixoduranteofuncionamento.Se le çã o d o t ip o d e R o la m en to
Precisão:Aprecisãodosrolamentoséindicadanocatálogo,e atendeàgrandegamadeaplicaçõesusuais.Entretanto,se houvernecessidadedemaiorprecisão(porexemploosfusosde máquinasferramentas),existemsériesderolamentosespeciais parataisrequisitos.Se le çã o d o t ip o d e R o la m en to
Ruídos:Devidoaocontatoentreapistaeoelementorolante,os rolamentosdeesferassãomaissilenciososqueosderolos. Rigidez:Adeformaçãoelástica(resiliência)dosrolamentosé muitopequena,enamaioriadoscasos,desprezível.Entretanto, sehouvernecessidadedemaiorrigidez,osrolamentosderolos sãomaisindicados,devidoàmaiorsuperfíciedecontatoentre elementosrolantesepistas.Se le çã o d o t ip o d e R o la m en to
CapacidadedeCargaDinâmica**C** Utiliza-senocálculodavidaderolamentossubmetidosà cargaemrotação;expressaacargaqueorolamentosuportapara atingir106revoluçõesSe le çã o d o t ip o d e R o la m en to
CapacidadedeCargaEstática**C0** Utiliza-senaseleçãoderolamentoscarregados estaticamente,ouemrotaçõesmuitobaixas,expressaacarga queprovocaumadeformaçãopermanentetotal(corporolantee pista)del/0.000dodiâmetrodoelementorolante.Se le çã o d o t ip o d e R o la m en to
Vida Éonúmeroderevoluçõesouhorasdetrabalhoauma rotaçãoconstante,queorolamentopodeatingir,antesquese manifesteoprimeirosinaldefadigaemumdeseusanéisouum deseuselementosrolantes.Se le çã o d o t ip o d e R o la m en to
Adeterminaçãodavidadeumrolamentoéfeitapor:Se le çã o d o t ip o d e R o la m en to
CargasobreoRolamento: Paracalcularacargasobreorolamento,énecessário levaremconta,alémdasforçasteóricasdetransmissão,asforças adicionaiscausadaspelotipodemáquina.Estasforçassão expressasporumcoeficientequemultiplicaareaçãoteóricado mancal.Se le çã o d o t ip o d e R o la m en to
CargasobreoRolamentoSe le çã o d o t ip o d e R o la m en to
Emtransmissõesporengrenagens,ocoeficienteéomesmo utilizadonodimensionamentodasmesmas. Emtransmissãoporcorreias:Se le çã o d o t ip o d e R o la m en to
CargaDinâmicaEquivalente: SeacargaFdaEquaçãoIIfordemesmanaturezade"C" (ageradialmentepararolamentosradiais,eaxialmentepara rolamentosaxiais),então: Equação III P = F eintroduzimosFnaEquaçãoI.Se le çã o d o t ip o d e R o la m en to
Seorolamentosósuportacargaradial,então:Se le çã o d o t ip o d e R o la m en to
ParaosRolamentosaxiais,quesuportamapenascargas centrais,podemosescrever:Se le çã o d o t ip o d e R o la m en to
Pararolamentosautocompensadoresaxiaisquepodem suportarcargasradiais:Se le çã o d o t ip o d e R o la m en to
Quandoumacargaradialageemrolamentoscónicosou decontatoangular,provocaumaforçaaxialquetendeaseparar oscomponentesdorolamento;poressarazão,osrolamentossão montadosem“O”ouem“X”. Ocatálogodofabricanteforneceasequaçõesparaosdiversos arranjosecondiçõesdecarga.Se le çã o d o t ip o d e R o la m en to
CargaEstática: Seorolamentoforestático,suaselaçãoéfeitapela capacidadeestática(C0)fazendo:Lu b ri fi ca çã o
Alubrificaçãodosrolamentostemporfinalidadeseparar oselementosrolantesdaspistas,evitandoocontatometálico.Os rolamentospodemserlubrificadoscomgraxaoucomóleo.A escolhadolubrificantedependedarotação,dascondiçõesde trabalhoedascondiçõesambientais.Lu b ri fi ca çã o c o m g ra xa
Alubrificaçãocomgraxaépreferencialmenteutilizadaem transmissõesabertas,pois,alémdelubrificar,formaumacamadaque protegeoselementosrolantesdepoeira,umidade,etc.Estetipode lubrificaçãoétambémusadoemlocaisondealubrificaçãocomóleose tornariaeconomicamenteinviável.Existemrolamentosblindadosque sãolubrificadospelofabricanteenãorequeremmanutenção,utilizados emsituaçõesestáticas(apenasparapromoverarticulações)ouquando giramabaixasrotações.Lu b ri fi ca çã o c o m g ra xa
Alubrificaçãocomgraxaépreferencialmenteutilizadaem transmissõesabertas,pois,alémdelubrificar,formaumacamadaque protegeoselementosrolantesdepoeira,umidade,etc.Estetipode lubrificaçãoétambémusadoemlocaisondealubrificaçãocomóleose tornariaeconomicamenteinviável.Existemrolamentosblindadosque sãolubrificadospelofabricanteenãorequeremmanutenção,utilizados emsituaçõesestáticas(apenasparapromoverarticulações)ouquando giramabaixasrotações.Lu b ri fi ca çã o c o m g ra xa
Paraosrolamentosnãoblindados,arelubrificaçãodos rolamentosdeveserfeitaconformeodiagrama1.Lu b ri fi ca çã o c o m ó le o
Alubrificaçãocomóleoéfeitaquandooutroselementos adjacentesdamáquinasãolubrificadoscomóleo,porexemplo, transmissõesfechadascomengrenagens,ouquandohánecessidadede retirarcalordorolamento,devidoaaltasrotaçõesquepromovemaltas temperaturasdetrabalho.Emgeral,obanhodeóleoatendeàmaioriados casospráticosusuais,entretanto,sehouvernecessidadedeseaumentar limitesderotação,consequentemente,aumentaravazãodeóleopara maiortrocadecalor,poderáserutilizadaalubrificaçãocentralizada. Quandoalubrificaçãoéfeitaporbanhodeóleo,atrocaéfunçãoda temperaturadetrabalho,nãohavendocontaminação,osperíodosdetroca devemobedeceràrecomendaçãoindicadanoquadroaseguir.Lu b ri fi ca çã o c o m ó le o
Aviscosidadedoóleo,natemperaturadetrabalho, édeterminadapelodiagrama2
